mini|hochkant=0.5 mini|DIC-Aufnahme von Cymbomonas tetramitiformis Cymbomonas ist eine Gattung von bakterivoren Grünalgen in der Ordnung Pyramimonadales (Subphylum Prasinophytina).
Beschreibung Die Mitglieder der Gattung Cymbomonas sind einzellige, vierfach begeißelte, einkernige Mikroalgen. Der Zellkörper wird von einer Membran nicht ganz von der Dicke wie bei Chlamydomonas umschlossen, eine zellulosehaltige Zellwand ist augenscheinlich nicht vorhanden. In der Vorderansicht sind die Zellen nicht ganz kugelförmig (). Die Geißeln gehen aus einer V-förmige Furche an der Spitze („Geißelpol“) hervor. Die Ränder dieser Flagellenfurche laufen am „geschlossene“ Ende in eine lippenartige Ausstülpung (Höcker, ) aus, während sie auf der anderen Seite flach seitlich nach rückwärts ausgehen. Das hintere Ende der Zelle ist breit abgerundet. Die Zellen sind 8–9 µm lang und 9–10 µm breit; die Geißeln besitzen ungefähr die Länge der Zelle. Die Geißeln sind fadenförmig. Die Zellen besitze einen hellgrün erscheinenden Chloroplasten unbekannter Struktur (Stand 1914), der bei unsachgemäßer Fixierung leicht in Einzelteile zerfallen kann. In der ursprünglichen Beschreibung von Schiller (1914) werden keine Pyrenoide, Augenflecken (Stigmen, Stigmata) oder Vakuolen beobachtet bzw. erwähnt.
Die Form und die Zahl der Geißeln weisen stark auf den farblosen Süßwasser-Flagellaten Tetramitus rostratus hin; Cymbomonas ist aber besonders durch den Besitz der Chloroplasten abweichend; denn Zellen dieser Gattung wurden nie farblos beobachtet.
Vorkommen Insgesamt kommen die Vertreter der Gattung vergleichsweise selten vor. Alle drei Arten sind nur von ihren Typlokalitäten in der Adria bekannt. Schiller fand die Vertreter erstmals auf den Sommerexpeditionen der S. M. S. Najade in der Adria im August und September 1912, und zwar bei Untersuchungen des Phytoplanktons auf mehreren Stationen im Küstenwasser Dalmatiens in einer Tiefe vom 50 m.
Artenliste Die Artenliste ist mit Stand 26. April 2026 wie folgt:
Gattung Cymbomonas , 1913(N,A,W) Spezies Cymbomonas adriatica 1926(A,W) Spezies Cymbomonas klebsii 1926(A,W) Spezies Cymbomonas tetramitiformis 1913(N,A,W) (Typusart(A)) Isolat/Stämme: PLY AMNH; PLY262; KJ34-0.2-70; M1669 Spezies Cymbomonas sp. BC-2016(N) Isolat XIVI_… Spezies Cymbomonas sp. M3265(N) Spezies Cymbomonas sp. XIVI(N)
N – (NCBI) A – AlgaeBase W – (WoRMS)
Trophie und Evolution mini|hochkant=1.33|Zellen von C. tetramitiformis.(A): Hellfeld: Jede Zelle trägt vier Flagellen (Pfeile).(B): Färbung mit Alexa Fluor 488-Phalloidin,Annexin-V-Konjugate für die Apoptose-Detektion. Auf: ThermoFisher Scientific (thermofisher.com). mit einer hohen Affinität zu F-Aktin (Fluoreszenz, FITC-Kanal). Die Färbung konzentriert sich am vorderen Ende der Zelle (Pfeilspitzen), wo die Partikelaufnahme stattfindet.Balken: 10 µm. Die Zellen von Cymbomonas tetramitiformis bekommen ihre Energie sowohl durch Photosynthese mit Hilfe ihres Chloroplasten (Phototrophie), als auch durch die Phagocytose von Bakterien (Phagotrophie). Nach der Endosymbiontentheorie wird angenommen, dass die Vorläufer der Grünalgen sich Bakterien einverleiben konnten (Phagocytose). Durch Aufnahme eines Cyanobakteriums ohne es zu „verdauen“ konnte dieses sich zu einem Endosymbionten (genauer: Endocytobionten) und schließlich zu einem Chloroplasten der so entstandenen Archaeplastida entwickeln. Bei den meisten modernen Archaeplastida (Grünalgen und Landpflanzen) ging die Fähigkeit zur Phagocytose verloren; nicht so bei Cymbomonas tetramitiformis. Diese Einzeller stellen somit offenbar eine archaische Stufe in der Entwicklung der Grünalgen und grünen Pflanzen dar.
GEVEs mini|hochkant=1.33|Genom-Karte von „Cymbomonas tetramitiformis giant endogenous virus“ (CtGEV), Klade Algavirales-03 [AG_03]. Cymbomonas tetramitiformis beherbergt in seinem Genom zahlreiche endogene virale Elemente (, EVEs). Darunter befindet sich auch ein sog. GEVE (, riesiges endogenes virales Element). GEVEs können ggf. Riesenviren-Partikel freisetzen (siehe Punuivirus latens, Allomimiviridae). Das GEVE von Cymbomonas tetramitiformis gehört zusammen mit GVMAG-S-ERX555967-131 und dem Chlamydomonas reinhardtii CC2938 GEVE der Klade mit der provisorischen Bezeichnung „Algavirales-03“ [AG_03] an, einer Schwesterklade von Chlorovirus [AG_02].
Weblinks
Nordic Microalgae (nordicmicroalgae.org): Regina Hansen: Cymbomonas tetramitiformis Schiller, 1913. Susanne Busch: Cymbomonas tetramitiformis Schiller, 1913.
Weiterführende Literatur N. P. Masjuk, G. G. Lilitska: Prasinophyceae. In: Petro M. Tsarenko, Solomon P. Wasser, Eviatar Nevo (Hrsg.): Algae of Ukraine: Diversity, Nomenclature, Taxonomy, Ecology and Geography, Band 3: Chlorophyta, S. 17-20. Ruggell: A.R.A. Gantner Verlag K.-G, Oktober 2011, ISBN 9783905997019. Spencer T. Glantz, Eric J. Carpenter, Michael Melkonian, Kevin H. Gardner, Edward S. Boyden, Gane Ka-Shu Wong, Brian Y. Chow: Functional and topological diversity of LOV domain photoreceptors. In. PNAS, Band 113, Nr. 11, 29. Februar 2016, S. E1442-E1451; , , PMID 26929367 (). Nicholas A. Bock, Sophie Charvet, John Burns, Yangtsho Gyaltshen, Andrey Rozenberg, Solange Duhamel, Eunsoo Kim: Experimental identification and in silico prediction of bacterivory in green algae. In: Nature: The ISME Journal, Band 15, Juli 2021, S. 1987–2000; , Epub 2. März 2021 ().
Einzelnachweise NCBI Taxonomy Browser: Cymbomonas, Details: Cymbomonas J.Schiller, 1913. NCBI Nucleotide: GVMAG-S-ERX555967-131 (Pacific Ocean). AlgaeBase: Genus Cymbomonas J.Schiller, Details: Cymbomonas J.Schiller, 1913. WoRMS: Cymbomonas J.Schiller, 1913 (marine).
John A. Burns, Amber Paasch, Apurva Narechania, Eunsoo Kim: Comparative Genomics of a Bacterivorous Green Alga Reveals Evolutionary Causalities and Consequences of Phago-Mixotrophic Mode of Nutrition. In: Genome Biology and Evolution, Band 7, Nr. 11, November 2015, S. 3047–3061; , ResearchGate:280584929, Epub 29. Juli 2015 (). Hisashi Endo, Romain Blanc-Mathieu, Yanze Li, Guillem Salazar, Nicolas Henry, Karine Labadie, Colomban de Vargas, Matthew B. Sullivan, Chris Bowler, Patrick Wincker, Lee Karp-Boss, Shinichi Sunagawa, Hiroyuki Ogata: Biogeography of marine giant viruses reveals their interplay with eukaryotes and ecological functions. In: Nature Ecology & Evolution, Band 4, 7. September 2020, S. 1639–1649; (). Siehe insbes. Supplement. Przemysław Gagat, Paweł Mackiewicz: Cymbomonas tetramitiformis - a peculiar prasinophyte with a taste for bacteria sheds light on plastid evolution. In: Symbiosis, Band 71, 2017, S. 1–7; , Epub 10. November 2016 (). Siehe insbes. Fig. 1. Yangtsho Gyaltshen, Andrey Rozenberg, Amber Paasch, John A. Burns, Sally Warring, Raegan T. Larson, Xyrus X. Maurer-Alcalá, Joel Dacks, Apurva Narechania, Eunsoo Kim: Long-Read-Based Genome Assembly Reveals Numerous Endogenous Viral Elements in the Green Algal Bacterivore Cymbomonas tetramitiformis. In: Genome Biology & Evolution, Band 15, Nr. 11, November 2023, S. evad194; , , PMID 37883709, Epub 26. Oktober 2023 (). Mohammad Moniruzzaman, Maria P. Erazo-Garcia, Frank O. Aylward: Endogenous giant viruses contribute to intraspecies genomic variability in the model green alga Chlamydomonas reinhardtii. In: Virus Evolution, Band 8, Nr. 2, 21. Oktober 2022, S. veac102; doi:10.1093/ve/veac102 (). Siehe insbes. Fig. 1. Josef Schiller: Vorläufige Ergebnisse der Phytoplanktonuntersuchungen auf den Fahrten S. M. S. "Najade" in der Adria. Band II: Flagellaten und Chlorophyeeen. In: Sitzungsberichte der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Klasse, Nr. 122, 1913, S. 621–630; BHL:8365189 (, ). Siehe insbes. Tafel Fig. 10. Frederik Schulz, Simon Roux, David Paez-Espino, Sean Jungbluth, David A. Walsh, Vincent J. Denef, Katherine D. McMahon, Konstantinos T. Konstantinidis, Emiley A. Eloe-Fadrosh, Nikos C. Kyrpides, Tanja Woyke: Giant virus diversity and host interactions through global metagenomics. In: Nature, Band 578, Nr.&bsp;7795, Februar 2020, S. 432-436; , , PMID 31968354, Epub 22. Januar 2020 ().
Kategorie:Chloroplastida Kategorie:Chloroplastiden